响应曲面法(RSM)0.ppt

响应曲面法(RSM)学习目标RSM之起源与背景WhatIsRSM?什么是响应面方法（RSM）WhatIsRSM?什么是响应面方法（RSM）WhatisRSM?什么是响应面方法（RSM）?WhatisRSM?什么是响应面方法（RSM）?WhatisRSM?什么是响应面方法（RSM）?大家应该也有点累了，稍作休息WhatisRSM?什么是响应面方法（RSM）?PathofSteepestAscent最陡的上升路线PathofSteepestAscent最陡的上升路线PathofSteepestAscent最陡的上升路线RSM的使用时机RSM二级模型的设计类型1.3k全因子实验1.33全因子设计2.中心组合设计（CCD）中心复合设计的特点中心复合设计（CCD）中心复合试验中的立方点、轴向点和中心点轴向点又称始点、星号点，分布在轴向上。除一个坐标为+α或-α外，其余坐标皆为0。在k个因素的情况下，共有2k个轴向点。记为（+a，0）、（-a，0）、（0，+a）、（0，-a），如下图表示。中心点中心点亦即设计中心，在坐标轴上表示为（0，0），表示在图上，坐标皆为0。即（0，0）点。将三种点集成在一个图上表示如下：三因素下的立方点、轴向点和中心点但有时认为，这样做的试验次数多，代价太大，Nc其实取2以上也可以；如果中心点的选取主要是为了估计试验误差，Nc取4以上也够了。总之，当时间和资源条件都允许时，应尽可能按推荐的Nc个数去安排试验，设计结果和推测出的最佳点都比较可信。实在需要减少试验次数时，中心点至少也要2-5次。首先建立一个23因子设计统计》DOE》修改设计3.Box-Behnken试验设计(BBD)Box-Behnken试验设计的特点3、可以评估因素的非线性影响。4、适用于所有因素均为计量值的试验。5、使用时无需多次连续试验。6、Box-Behnken试验方案中没有将所有试验因素同时安排为高水平的试验组合，对某些有特别需要或安全要求的试验尤为适用。和中心复合试验相比，Box-Behnken试验设计不存在轴向点，因而在实际操作时其水平设置不会超出安全操作范围。而存在轴向点的中心复合试验却存在生成的轴向点可能超出安全操作区域或不在研究范围之列考虑的问题。一个k=3Box-Behnken的图像分析统计》DOE》响应曲面》创建响应曲面设计中心复合法CCD实验设计指南RSM实验设计指南RSM例题试验数据完整模型之ANOVAProductivity的方差分析来源自由度SeqSSAdjSSAdjMSFP回归526.259826.25985.252038.970.000线性210.043010.04305.021537.260.000Time17.91987.91987.919858.770.000Temp12.12322.12322.123215.760.005平方215.966815.96687.983459.240.000Time*Time19.933911.869811.869888.080.000Temp*Temp16.03296.03296.032944.770.000交互作用10.25000.25000.25001.860.215Time*Temp10.25000.25000.25001.860.215残差误差70.94330.94330.1348失拟30.28330.28330.09440.570.663纯误差40.66000.66000.1650合计1227.2031产能最优化-结论与建议重要度与权重练习RSM-CCD10.mtx例题-重叠等值线图RSM-CCD1.mtx响应优化器例题-step1例题-step2加入新增轴向点+中心点输出结果等值线图与曲面图等值线图结论与建议最优化工具结论例题输出结果-注意需要选中区组选项例题-结果练习练习（续）最陡上升路线法--寻找最佳区间如正在爬山而看不见山顶。最陡上升路线法--寻找最佳区间最陡上升路线坡度寻找最佳上升路线举例因子图及交互作用举例-分析结果3D曲面图图形》等值线图选出显著效果最陡的上升路线沿着路线前进新的试验结果RSM分析步骤练习（2水平+5中心点）练习-结果练习-结果练习（2水平+4中心点）选出新的试验水平（见P17）当发现一级模型无效时，该怎么做？主效果分析图需要一个更高级模型RSM设计二阶模型之CCD法回顾之间的例题统计》DOE》响应曲面》创建响应曲面设计Minitab输出等高/表面图选择初步最佳条件选择初步最佳条件CCD练习增加试验数据响应优化器目标100，最小为10试验策划建立试验目标本试验的目标是确定化工原料化学反应工序的温度、压力和反应时间与原料关键参数Y之间的关系，并对三种因素的水平设置进行优化。确定测量指标小组确定以该原料的关键参数Y为测量指标，其目标值为87